Transformador de distribución sumergido en aceite de aleación amorfa de 10 kV

Los transformadores de distribución que sirven a las redes eléctricas rurales y a ciertos usuarios industriales a menudo operan en condiciones de carga ligera durante períodos prolongados, donde las pérdidas sin carga frecuentemente representan una proporción mayor de las pérdidas totales que las pérdidas con carga. Los núcleos de aleación amorfa ofrecen distintas ventajas de ahorro de energía en tales escenarios operativos. Yulan Transformer utiliza materiales de aleación amorfa en sus transformadores de distribución sumergidos en aceite de aleación amorfa de 10 kV, cuya capacidad varía de 30 kVA a 2500 kVA; Estas unidades admiten voltajes primarios de 6 kV, 10 kV o 35 kV y una salida secundaria de 0,4 kV. La producción y las pruebas se ajustan a los mismos procesos y estándares rigurosos utilizados para los transformadores de clase de 110 kV de la empresa, con pasos clave que incluyen el secado del conjunto de núcleo y bobina, tratamiento de aislamiento y verificación de pérdidas de aceptación en fábrica.

Características de eficiencia energética y de materiales

La pérdida sin carga de la tira de aleación amorfa es aproximadamente de un tercio a una quinta parte de la de las láminas de acero al silicio de grano orientado laminadas en frío de las mismas especificaciones, y su coercitividad es significativamente menor. Esto da como resultado un menor consumo de energía activa y una menor corriente de excitación durante el funcionamiento sin carga o con carga ligera. Los beneficios del ahorro de energía son particularmente pronunciados en sitios con un factor de carga anual inferior al 30%.

El núcleo presenta una estructura enrollada de cinco ramas trifásica que garantiza un circuito magnético continuo y menos uniones en comparación con los núcleos apilados. Se utiliza un marco formado de placa delgada para la sujeción, lo que minimiza el desplazamiento vibratorio de la tira durante la operación y ayuda a mantener un rendimiento estable del núcleo. Como las aleaciones amorfas son sensibles a la tensión mecánica, el proceso de fabricación implica controles estrictos sobre la tensión del devanado y la presión de montaje.

Comparación con transformadores de chapa de acero al silicio.

Bobina y montaje

Las bobinas de bajo voltaje se enrollan con una lámina de cobre, mientras que las bobinas de alto voltaje se forman con papel recubierto de adhesivo que se cura térmicamente bajo presión; Ambos tipos poseen una alta resistencia mecánica y pueden soportar fuerzas electromagnéticas de cortocircuito. Después del ensamblaje, la parte activa se procesa en un sistema de secado al vacío en fase de vapor de queroseno para eliminar la humedad y los gases de los materiales aislantes. El tanque y los componentes estructurales externos se someten a un granallado para eliminar el óxido, seguido de un recubrimiento en polvo electrostático, lo que garantiza la uniformidad y adhesión del recubrimiento que cumplen con los requisitos para el funcionamiento en exteriores.

Especificaciones clave

Datos de referencia para pérdidas

Los siguientes datos representan valores típicos en condiciones de eficiencia energética de Grado 1, derivados de registros de pruebas de fábrica de unidades producidas por lotes.

Nota: Los datos finales están sujetos al acuerdo técnico del pedido; Las pérdidas de carga pueden variar ligeramente según el grupo de vectores.

Fabricación y Verificación

Antes de salir de fábrica, cada unidad se somete a pruebas de rutina, que incluyen resistencia de CC del devanado, relación de voltaje, resistencia de aislamiento, voltaje soportado de frecuencia industrial, voltaje soportado inducido, pérdida sin carga, pérdida con carga e impedancia de cortocircuito. Los datos de prueba se archivan por número de serie, lo que garantiza la trazabilidad de procesos de fabricación y lotes de materiales específicos. La empresa cuenta con las certificaciones ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001.

Preguntas y respuestas sobre selección y funcionamiento

P: ¿Cómo puedo determinar si mi sitio es adecuado para un transformador de aleación amorfa?

Puede revisar los registros de carga del año pasado. Si el factor de carga anual promedio es inferior al 30%, o si el transformador permanece energizado durante largos períodos con un bajo consumo de energía real, la solución de aleación amorfa generalmente ofrece ventajas de costos con respecto a las facturas de electricidad. Para los usuarios con un factor de carga que excede constantemente el 50%, un transformador de acero al silicio puede ofrecer un costo total de propiedad más bajo.

P: ¿Cómo se garantiza la consistencia entre lotes de los materiales de aleaciones amorfas?

El material en tiras proviene principalmente de fabricantes nacionales capaces de realizar un suministro en masa; A su llegada, las muestras de cada lote se analizan para determinar sus propiedades magnéticas y desviación de espesor. Los procesos de bobinado y recocido siguen parámetros fijos, y los datos de pérdida sin carga del producto terminado están vinculados al lote de material, lo que permite una rápida identificación de problemas en caso de que se produzcan anomalías.

P: ¿Cómo se calcula el costo del ciclo de vida completo?

Además del precio de compra del equipo, se debe considerar el costo de la pérdida de energía durante la operación. Si bien los transformadores de aleación amorfa tienen un costo inicial ligeramente mayor, su baja pérdida sin carga significa que, en escenarios de baja carga, el ahorro de electricidad durante unos años puede compensar la diferencia de precio. El período de recuperación específico depende de las tarifas eléctricas locales y los perfiles de carga; el departamento técnico puede realizar un análisis específico.

P: ¿El nivel de ruido es mayor que el de los transformadores de acero al silicio?

De hecho, es ligeramente mayor en el estado sin carga porque las aleaciones amorfas tienen un coeficiente de magnetoestricción más alto. Sin embargo, mediante el uso de estructuras de sujeción del núcleo, diseños de tanques rígidos y medidas de aislamiento acústico, los niveles de ruido se pueden mantener dentro de los límites estipulados por State Grid y China Southern Power Grid. Los valores reales varían según la capacidad y las condiciones de instalación; Los estándares de medición se pueden especificar en el contrato.

P: ¿Qué precauciones se deben tomar durante la instalación y el transporte?

La unidad debe mantenerse en posición vertical. Al levantar, utilice los puntos de elevación designados en la parte superior del tanque; Asegúrese de que los cables de acero no entren en contacto con los radiadores o casquillos. Los núcleos de aleación amorfa son sensibles a los impactos, por lo que se deben evitar sacudidas fuertes y frenadas bruscas durante el transporte. A su llegada, se recomienda dejar que la unidad se asiente antes de inspeccionar el nivel de aceite, los sellos y el dispositivo de alivio de presión, y posteriormente realizar pruebas de entrega.

Escenarios de aplicación típicos

Los sitios de instalación comunes para transformadores de aleación amorfa incluyen subestaciones de distribución rural, líneas de suministro de energía en áreas montañosas, salas de distribución en complejos residenciales, instalaciones para pequeños usuarios industriales y sistemas auxiliares de distribución de energía para nuevas plantas de energía. Para los sitios caracterizados por largas horas de operación anuales y bajas tasas de carga promedio, la reducción de las pérdidas sin carga se traduce en ahorros directos en los costos operativos.